Buracos negros de massa intermediária elusivos podem estar crescendo dentro de densos aglomerados estelares através de um processo descontrolado de fusão com estrelas.
Está uma bagunça lá fora no universo.
No exemplo mais recente, o Observatório de Raios-X Chandra da NASA encontrou buracos negros de massa intermediária que estão crescendo destruindo e consumindo milhares de estrelas em mais de duas dúzias de galáxias. As descobertas indicam que buracos negros massivos podem se formar a qualquer momento da história do universo.
Em uma pesquisa de 108 galáxias, Chandra identificou 29 que possuíam fortes assinaturas de raios-X emanadas de aglomerados de estrelas nucleares, que são aglomerados densamente povoados no centro de muitas galáxias menores e médias. Os buracos negros geram raios X quando se alimentam de material como gás extraído de uma estrela. O gás forma um disco de acreção em espiral ao redor do buraco negro enquanto espera para ser consumido, e o atrito no disco faz com que o gás aqueça até milhões de graus (Fahrenheit ou Celsius), irradiando raios-X.
A pesquisa, liderada pela astrônoma Vivienne Baldassare, da Washington State University, conclui que os aglomerados de estrelas nucleares podem ser os locais de nascimento de buracos negros de massa intermediária (IMBHs), seja através das múltiplas colisões de estrelas massivas, ou por uma estrela massiva explodindo em uma supernova. para criar um buraco negro de massa estelar, que então atua como uma semente para um buraco negro de massa intermediária (IMBH) se formar através do crescimento descontrolado à medida que destrói e consome estrelas vizinhas
Os IMBHs têm massas entre 100 e 100.000 vezes a massa do nosso Sol, e nas balanças cósmicas ficam entre os buracos negros de massa estelar e os buracos negros supermassivos, que são encontrados em quase todas as grandes galáxias e que contêm milhões, se não bilhões, de massas solares.
No entanto, até agora, apenas um punhado de candidatos IMBH já havia sido encontrado, normalmente no centro de densos aglomerados globulares de estrelas e galáxias anãs. Encontrar mais desses buracos negros de médio porte ajudaria a resolver o debate sobre como eles podem se formar.
“Muitas das teorias para sua formação dependem de condições que só são encontradas no universo inicial”, disse Baldassare em um comunicado. “Queríamos testar outra teoria que diz que eles podem se formar ao longo do tempo cósmico nesses aglomerados de estrelas realmente densos”.
Os resultados sugerem que podem, se as velocidades das várias estrelas no aglomerado variarem mais do que uma certa quantidade. Essas circunstâncias levam o aglomerado a sofrer um colapso gravitacional e estrelas e buracos negros de massa estelar afundam para o centro, instigando fusões que produzem um IMBH através de um crescimento descontrolado.
Chandra descobriu que os aglomerados de estrelas nucleares que atendiam a esse critério de variação da velocidade das estrelas hospedavam duas vezes mais buracos negros de massa intermediária em crescimento do que outros aglomerados, apoiando a teoria.
Nossa galáxia Via Láctea contém um buraco negro supermassivo e um aglomerado de estrelas nucleares, mas ainda não está claro se existe uma ligação entre os dois. Em uma escala mais ampla, a questão de saber se os IMBHs estão conectados a buracos negros supermassivos também permanece sem resposta.
Publicado em 27/04/2022 07h45
Artigo original:
Estudo original: